JPS5853554Y2 - 複写機の熱定着装置用温度調節器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は乾式電子写真複写機における加熱定着装置の改
良に関する。

従来、低速用および中速用の乾式電子写真複写機におい
ては第１図ａおよびｂに示すような加熱定着装置が用い
られている。

図中、１，１はニッケルクロムモリブチ゛ン鋼等の材質
からなる加熱部材、たとえば第１図すに示すような面状
抵抗体のリボンヒータ、２．２’は図示しない複写紙の
搬送路３中に対向して設けられ、複写紙を案内する１対
のワイヤーガイド、４．４’は上記抵抗体１，１を支持
する上部フレームおよび下部フレーム、５，５′は上記
搬送路３の人口側に設けられて、上記複写紙を搬入する
１対の搬入ローラ、６．６’は上記搬送路３の出口側に
設けられて、上記複写紙を搬出する１対の搬出ローラ、
７．は上記搬出ローラ６．６′の搬送路３側に近接して
設けられる複写紙の排出検知装置、８・・・・・・は上
記抵抗体１，１を上記上部フレーム４および下部フレー
ム４′から絶縁する絶縁部材を示している。

しかしながら、このような構成の定着装置は設定温度に
到達するまでの立上り時間が比較的長く、またコスト的
に割高になるという欠点を有している。

本考案は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは抵抗体の製造が比較的簡単にして安価であり
、かつ設定温度に到達するまでの立上り時間を短縮せし
め得る加熱定着装置を提供しようとするものである。

以下、本考案を第２図乃至第１０図に示す一実施例にも
とづいて説明する。

第２図は上部ユニット２０Ａおよび下部ユニツ）２０Ｂ
に分割して構成された加熱定着装置２０の断面図を示し
ている。

第２図、第３図および第５図において、２１はＰＣＶ
−Ｋ（１８ＣｒＦｅ）またはガラス基材からなる基板２
２の上部にＣＧ（結晶化ガラス）からなる耐熱絶縁皮模
層２３を形成し、その上に抵抗体２４としてカーボンま
たはＲｕ０２（酸化ルテニウム）を塗布し、この抵抗体
２４への給電部２５．２５を銀パラジウムで構成した加
熱部材で゛ある。

なお、第２図において、２６ ａ 、２６ ｂは複写紙
Ｐの搬送路３中に対向して配置され、上記複写紙Ｐを案
内するワイヤーガイド、２７ ａ 、２７ ｂは上記加
熱部材２１を支持する上部フレームおよび下部フレーム
でそれぞれのフレーム２７ ａ 、２７ ｂは加熱部材
２１と対向する面に反射効率の良い部材が形成され熱効
率を向上させるように構成されている。

また、２８は上記加熱部材２１を温度制御するための感
熱素子、たとえば熱電対で、この熱電対２８は上記加熱
部材２１の基板２２に接着されている。

また、２９は上記上部フレーム２７ ａに固着されたＬ
字形の支持金具で、この支持金具２９は図示しないマシ
ーンフレームに支持した回転自在の回転軸３０に固定さ
れている。

したがって、上記上部ユニツ）２０Ａは回転軸３０のま
わりを回転できるようになっており、さらにマシーンフ
レームに固着されたストッパ３１により時計方向の回転
を阻止するようになっている。

さらに、３２は複写紙Ｐの排出検知装置を示し、３３・
・・・・・および３３′・・・・・・は上記加熱部材２
１を上部および下部フレーム２７ ａ 、２７ ｂに支
持するための耐熱絶縁部材である。

なお、５，５′は定着装置の人口側に設Ｎされ、複写紙
Ｐを挟持して搬入する１対の搬入ローラ、６，６′は定
着装置の出口側に設置され、複写紙Ｐを挟持して搬出す
る１対の搬出ローラで、トナー画像が形成された複写紙
Ｐは搬送路３を矢印Ｘ方向に搬送されるようになってい
る。

第３図は上記加熱部材２１の詳細図を示すものである。

図中、２４はカーボン、またはＲｕ０２（酸化ルテニウ
ム）からなる抵抗体で、この抵抗体２４の長手方向両側
端には銀パラジウムからなる１対の給電部２５．２５が
平行して形成きれ、この給電部２５゜２５は複写紙Ｐの
搬送方向Ｘに対して直角方向に配置されるようになって
いる。

第４図は上記加熱部材２１が下部フレーム２７ ｂに取
付けられた状態を示している。

すなわち、３４゜３４は上記給電部２５．２５の一側端
にそれぞれ設けられた入力端子３５ 、３５の取付は位
置、３６・・・・・・は加熱部材２１を下部フレーム２
７ ｂに取り付ける位置が示されている。

第６図は入力端子３５が給電部２５を介して下部フレー
ム２７ ｂに、第７図は加熱部材２１が下部フレーム２
７ ｂにそれぞれ取着された状態を示す詳細断面図であ
る。

すなわち、第６図において、３３は給電部２５と下部フ
レーム２７ ｂとの間に介在せる耐熱絶縁部材で、上記
入力端子３５は給電部２５に耐熱絶縁ワッシャ３７を介
して取付ねじ３８により螺着されるようになっている。

また、第７図において、３３′は加熱部材２１と下部フ
レーム２７ ｂとの間に介在せる耐熱絶縁部材であり、
上記加熱部材２１の外周端部には第３図に示すように複
数個の切欠き部２２ ａ・・・・・・が設けられ、取付
ねじ３８により耐熱絶縁ワッシャ３９を介して取着する
が、この際加熱部材２１の取付は時に適宜の間隙ｔが設
けられるようになっている。

なお、上記加熱部材２１に挿入される耐熱絶縁部材３３
′の小径部３３′ａは切欠き部２２ ａの長平方向およ
び幅方向の寸法に対して若干小さく設定されていて、加
熱部材２１の加熱時における熱膨張による伸び、および
反りを吸収する役目を果している。

つぎに、第８図ａ、ｌ）、ｃは加熱定着装置における温
度制御回路の一実施例を示したものである。

図中、５１は抵抗Ｒ１〜Ｒ４をブリッジ状に構成した温
度設定器で、これらの抵抗のうち抵抗Ｒ２〜Ｒ４は抵抗
温度係数の小さい金属皮膜抵抗、抵抗Ｒ１は抵抗温度係
数の比較的大きい抵抗体、たとえば軟銅線である。

つまり、上記温度設定器５１は抵抗Ｒ１の抵抗値の温度
変化により上記熱電灯２８の冷接点補償を行なうように
構成されている。

上記熱電対２８の一端は発熱抵抗体２４に接触するよう
に設けられ、他端は端子５２．５３によって温度調節器
本体に接続される。

すなわち、熱電対２８の■側は端子５３に、ｅ側は端子
５２に接続されている。

また、５４は上記温度設定器５１に接続される比較器で
、抵抗Ｒ５により正帰還するように構成されている。

この比較器５４の非反転入力端子５４ ａには端子電圧
−Ｅｖを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で抵抗分割した電圧に熱電
対の起電力を重畳した電圧が印加される。

一方、上記比較器５４の反転入端子５４ ｂには抵抗Ｒ
３と抵抗Ｒ４で抵抗分割した電圧が印加される。

また、Ｒ６は上記比較器５４の非反転入力端子５４ａと
反転入力端子５４ ｂとの間に接続される抵抗、５５は
交流制御素子（以下、ＳＳＲという）で、■側入力端子
５５ ａは抵抗Ｒ７を介して＋Ｅｖ端子に接続され、ｅ
側入力端子５５ ｂはトランジスタＱ１のコレクタに接
続されている。

上記トランジスタＱ１のエミッタは−Ｅｖ端子に、ベー
スは抵抗およびツェナーダイオードＺＤ１を介して比較
器５４の出力端子５４ Ｃに接続されている。

一方、上記発熱抵抗体２４は上記ＳＳＲ５５の出力端子
５５ Ｃ，５５Ｃを介してＡＣ電源５６に接続されてい
る。

しかして、上記回路構成において発熱抵抗体２４の温度
が温度設定器５１により定められた温度（以下設定温度
という）より低い場合、比較器５４の反転入力端子５４
ｂ側に対して非反転入力端子５４ ａの電位Ｖｉは正
の値となっているため比較器５４の出力はＨｉｇｈの状
態に保持される。

すると、トランジスタＱ１のコレクターエミッタ間は導
通してＳＳＲ５５がＯＮの状態となるため発熱抵抗体２
４に電力が供給され、発熱抵抗体２４は発熱すること・
なる。

そこで、上記発熱抵抗体２４の温度が設定温度より高く
なると、上記電位Ｖｉは負の値となる。

すなわち、比較器５４の出力はＬｏｗの状態となる。

すると、トランジスタＱ□のコレクターエミッタ間は非
導通となってＳＳＲ５５がＯＦＦの状態となるため発熱
抵抗体２４には電力が供給されなくなる。

このように、上記発熱抵抗体２４はＳＳＲ５５がＯＮ、
ＯＦＦの繰返しを行なうことにより一定温度に保持され
ること・なる。

そこで、いま上記熱電灯２８が断線したり、あるいは端
子５２．５３から外れたりした場合には、第８図Ｃに示
すようにオペアンプ５４の非反転入力端子５４ ａから
バイアス電流■８が抵抗Ｒ６を流れるため電位Ｖｉは電
圧降下して負の値となる。

すなわち、比較器５４の出力はＬｏｗの状態となる。

すると、トランジスタＱ１のコレクターエミッタ間は非
導通となってＳＳＲ５５がＯＦＦの状態となるため発熱
抵抗体２４には電力が供給されなくなる。

したがって、上記発熱抵抗体２４が設定温度以上に上昇
して複写紙Ｐをこがしてしまうという事故を未然に防止
することができる。

また、第９図はカーボンを塗布された抵抗体のエネルギ
ー密度を３種類に分けたときの立上り状態を示す温度特
性図で、横軸には時間（ｓｅｃ）を、縦軸には抵抗体面
の中央部における温度が示されている。

この特性図から明白なようにエネルギー密度が２．２Ｗ
／ｃｍ２付上であれば３０ ｓｅｃ程度で３００℃まで
加熱することが可能である。

第１０図は前記加熱部材２１を支持するための他の実施
例を示すものである。

すなわち、加熱部材２１は長手方向の一端部を耐熱絶縁
部材３３′を介して上部フレーム２７′ａおよび下部フ
レーム２７′ｂに固定し、他端部をスプリング６１によ
り支持させるようになっている。

つまり、上記スプリング６１の一端は加熱部材２１に、
他端は上部フレーム２７′ａおよび下部ムレーヨ２７′
ｂに取着されたＬ字形支持体６２．６２により張設して
支持される。

一方、上記加熱部材２１の短手方向には加熱部材２１の
厚みに対し若干余裕をもったガイド溝６３ ａを有する
耐熱絶縁材からなるガイド部材６３の短手方向の両端部
を支持するようになっている。

したがって、上記加熱部材２１の加熱時に熱膨張による
伸び、および反りはスプリング６１により吸収すること
ができ、また振動によって加熱部材２１が大幅に上下動
しないように規制することが可能となる。

なお、上記加熱部材２１を構成する基板２２、耐熱絶縁
皮膜層２３、抵抗体２４、給電部２５等の材厚は用途に
応じて種々変形可能である。

以上説明したよう（１考案によれば発熱用抵抗体の製造
が比較的簡単に得られるとともに安価であり、かつ設定
温度への立上り時間を短縮することが可能となる。

また、上記抵抗体に密着して設けられ、温度制御を司る
感熱素子が断線したり、温度調節器の端子から外れたり
した場合においても設定温度以上に上昇して複写紙をこ
がす等の事故を未然に防止することができる実用的効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の加熱定着装置を示す縦断面図、第１図
すは同装置の要部を示す加熱部材の平面図、第２図は本
考案の一実施例を示す加熱定着装置の縦断面図、第３図
は加熱定着装置の要部を示す加熱部材の平面図、第４図
は加熱部材の取付は状態を示す斜視図、第５図は加熱部
材の断面図、第６図は給電部に入力端子を取付けた状態
を示す断面図、第７図は加熱部材の取り付は状態を示す
断面図、第８図ａ−ｃは本装置の温度制御回路図、第９
図は抵抗体のエネルギー密度差による立上り状態を示す
温度特性図、第１０図は本考案の他の実施例を示す加熱
部材支持部の縦断面図である。 ５１・・・・・・温度設定器、２４・・・・・・発熱抵
抗体、２８・・・・・・感熱素子（熱電対）、３５・・
・・・・入力端子、５４・・・・・・比較器、５５・・
・・・・交流制御素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱定着装置の温度を設定する温度設定器と、前記熱定着
   装置内に設けられ、発熱抵抗体の温度制御を司る感熱素
   子と、前記抵抗体の入力端子に前記温度設定器の出力お
   よび感熱素子が直列に接続され、かつ温度設定器の出力
   と感熱素子との間に抵抗が接続された比較器と、この比
   較器の出力端に接続されて前記感熱素子が検知せる温度
   の上昇にともない前記発熱抵抗体に供給される電力を抑
   制する交流制御素子とを備え、前記感熱素子が断線した
   り、回路から開放状態となったりしたとき、前記抵抗の
   バイアス電流による電圧降下が前記比較器に入力され、
   その極性を感熱素子が高温を検知したときの極性に合致
   して設定温度以上の上昇を防止し得るようにしたことを
   特徴とする複写機の熱定着装置用温度調節器。